RU2575436C2 - Swing valve for cask suitable for re-use - Google Patents

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: completely suitable for re-use valve body made with possibility of interaction with manhole of the tank, such as beer cask, has internal passage (25) for liquid, and concentric external passage (14) for gas under pressure, with holes (21) for gas under pressure intake to the tank. Immersed pipe (5) connected with bottom end fitting (4) communicating with valve rod (8) inside the valve body. The valve element (6) is made with possibility to control the flow through the concentric passages, at that the spring element (7) located around the rod (8) of the valve pushes the valve element upwards to close the passages. Spring element (7) is formed out of elastic polymer material and contains multiple C-shape sections (7a), installed with inclination in two connected with each other footsteps at opposite sides of the valve rod such that movement of the valve element (6) by means of the valve drive element results in simultaneous elastic deformation of all sections.

EFFECT: improved design.

7 cl, 1 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к затворам, которые включают клапаны. Такие затворы используются с емкостями, такими так пивные бочки, из которых жидкое содержимое выдается с помощью давления газа.The invention relates to valves that include valves. Such closures are used with containers, such as beer barrels, from which liquid contents are dispensed by gas pressure.

Уровень техникиState of the art

Общеизвестная форма клапанного затвора, известная как клапан типа А, часто используется с пивными бочками. Один подпружиненный кольцеобразный клапанный элемент управляет двумя проходами. При зацеплении с пригодным элементом привода клапана газ может подаваться в емкость за пределы внешней периферии клапанного элемента, при этом пиво одновременно вытекает из емкости за пределы внутренней периферии элемента.The well-known valve gate form, known as Type A valve, is often used with beer barrels. One spring-loaded annular valve element controls two passes. When engaged with a suitable valve actuator element, gas may be supplied to the container outside the outer periphery of the valve element, while beer flows simultaneously from the container outside the inner periphery of the element.

Также с пивными бочками могут использоваться другие формы клапанного затвора. Например, в клапанах типа S два прохода регулируются с помощью внутреннего и внешнего концентрических клапанных элементов, которые являются подпружиненными для закрывания внутреннего и внешнего каналов внутри клапанного затвора. В общем, клапанные элементы функционируют с помощью соответственных пружинных элементов, несмотря на то, что клапанные элементы могут быть расположены каскадом так, что один подпружиненный клапанный элемент вызывает закрытие другого.Other beer valve shapes may also be used with beer barrels. For example, in type S valves, two passages are controlled by internal and external concentric valve elements, which are spring-loaded to close the internal and external channels inside the valve gate. In general, the valve elements operate by means of respective spring elements, although the valve elements can be cascaded so that one spring-loaded valve element closes the other.

Традиционные клапанные затворы выполняются с возможностью иметь долгий срок службы. Они преимущественно металлические и являются относительно дорогостоящими. С другой стороны, одноразовые пивные бочки становятся более популярными, так как они минимизируют затраты на охрану окружающей среды при транспортировке тяжелых пивных бочек на дальние расстояния. Демонтаж пивной бочки для удаления различных компонентов является трудоемким процессом, при этом в лучшем случае вся пивная бочка должна быть способна повторно использоваться после одного использования с минимальным количеством ручного вмешательства.Traditional valve gates are designed to have a long service life. They are predominantly metal and are relatively expensive. On the other hand, disposable beer barrels are becoming more popular as they minimize environmental costs when transporting heavy beer barrels over long distances. Dismantling the beer barrel to remove various components is a time-consuming process, and in the best case, the entire beer barrel should be able to be reused after one use with a minimal amount of manual intervention.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение клапанного затвора, который может быть образован из недорогих материалов и который может быть повторно использован без отделения его различных компонентов, но который все-таки эффективно и надежно выполняет необходимые уплотняющие функции.It is an object of the present invention to provide a valve shutter that can be formed from inexpensive materials and which can be reused without separating its various components, but which nevertheless efficiently and reliably performs the necessary sealing functions.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Настоящее изобретение предлагает клапанный затвор для емкостей, который включает:The present invention provides a valve closure for containers, which includes:

- корпус клапана, выполненный с возможностью зацепления с горловиной емкости, причем верхний конец корпуса клапана имеет внутренний проход для жидкости и концентрический внешний проход для газа под давлением, при этом корпус клапана имеет одно или более отверстий для впускания газа под давлением из внешнего прохода в емкость;a valve body adapted to engage with the neck of the container, the upper end of the valve body having an internal passage for liquid and a concentric external passage for gas under pressure, wherein the valve body has one or more openings for letting gas under pressure from the external passage into the container ;

- узел погружной трубы, имеющий концевой участок внутри корпуса клапана, и который выступает вниз от нижнего конца корпуса клапана для проведения жидкости из емкости через внутренний проход;- a submersible pipe assembly having an end portion inside the valve body, and which protrudes downward from the lower end of the valve body to conduct fluid from the container through the inner passage;

- по меньшей мере один клапанный элемент, выполненный с возможностью регулирования потока через один или оба из указанных проходов; иat least one valve element configured to control flow through one or both of these passages; and

- пружинный элемент, толкающий клапанный элемент вверх для закрывания соответственного прохода или проходов, причем клапанный элемент является подвижным при использовании, противодействуя закрыванию пружинного элемента посредством элемента открытия клапана, в котором пружинный элемент отлит из упругого полимерного материала и содержит множество взаимосоединенных секций, размещенных так, что перемещение клапанного элемента с помощью элемента привода клапана вызывает упругую деформацию взаимосоединенных секций.- a spring element pushing the valve element up to close the respective passage or passages, the valve element being movable in use, counteracting the closing of the spring element by means of a valve opening element in which the spring element is molded from an elastic polymeric material and contains a plurality of interconnected sections arranged so that the movement of the valve element using the valve actuator element causes elastic deformation of the interconnected sections.

Так как все компоненты клапанного затвора могут быть образованы из подобных полимерных материалов, можно повторно использовать весь затвор без удаления любого из отдельных компонентов.Since all valve gate components can be formed from similar polymeric materials, the entire valve can be reused without removing any of the individual components.

Несмотря на то, что взаимосоединенные секции могут быть соединены параллельно, они предпочтительно размещены в стопу. Такая конструкция вызывает меньшую деформацию отдельных элементов для заданного количества сжатия, увеличивает диапазон сжатия пружинного элемента и уменьшает риск появления ползучести. Собранные в стопу секции предпочтительно под углом наклонены относительно друг друга. Это приводит к, главным образом, изгибающей деформации элементов и минимальной скручивающей деформации.Despite the fact that the interconnected sections can be connected in parallel, they are preferably placed in the foot. This design causes less deformation of the individual elements for a given amount of compression, increases the compression range of the spring element and reduces the risk of creep. The assembled sections are preferably inclined at an angle to one another. This leads mainly to bending deformation of the elements and minimal torsional deformation.

В предпочтительной конфигурации взаимосоединенные секции размещены в две стопы, которые взаимосоединены в альтернативных соединениях между смежными секциями. Такая конструкция увеличивает общую жесткость пружинного элемента с минимальным уменьшением диапазона сжатия. Каждая из взаимосоединенных секций предпочтительно является по существу С-образной так, что пружинный элемент является по существу С-образным, при этом стопы предпочтительно взаимосоединены на концах, имеющих С-образные формы.In a preferred configuration, the interconnected sections are arranged in two feet that are interconnected in alternative joints between adjacent sections. This design increases the overall stiffness of the spring element with minimal reduction in the compression range. Each of the interconnected sections is preferably substantially C-shaped so that the spring element is substantially C-shaped, with the feet preferably interconnected at the ends having C-shapes.

В предпочтительной конфигурации клапана узел погружной трубы включает полый шток клапана, содержащий по меньшей мере один боковой проход с крышкой, закрывающей верхний конец штока и образующий внутреннее направленное вниз седло клапана, окружающее шток. Клапанный элемент имеет предпочтительно кольцеобразную форму и расположен вокруг штока, внутренний проход образован между клапанным элементом и штоком, при этом внешний проход образован между клапанным элементом и внешним направленным вниз седлом клапана, при этом один пружинный элемент толкает клапанный элемент вверх от седел клапана для закрывания внутреннего и внешнего проходов.In a preferred valve configuration, the dip tube assembly includes a hollow valve stem comprising at least one side passage with a cap covering the upper end of the stem and forming an internal downwardly directed valve seat surrounding the stem. The valve element is preferably annular in shape and is arranged around the stem, an internal passage is formed between the valve element and the stem, an external passage being formed between the valve element and the external downward seating of the valve, with one spring element pushing the valve element upward from the valve seats to close the internal and external passages.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Следующее далее описание и сопровождающие чертежи, относящиеся к нему, включены путем не ограничивающего примера для того, чтобы проиллюстрировать, как изобретение может быть применено на практике. На чертежах:The following description and the accompanying drawings related thereto are included by way of non-limiting example in order to illustrate how the invention can be practiced. In the drawings:

Фиг.1 представляет собой общий вид клапанного затвора А типа в соответствии с изобретением, показанного в закрытом состоянии и местном разрезе.Figure 1 is a General view of the valve gate type A in accordance with the invention, shown in the closed state and local section.

Подробное описание чертежейDetailed Description of Drawings

На Фиг.1 клапанный затвор, показанный на чертеже, относится к виду, известному как клапан А типа. Все компоненты клапана могут быть отлиты из полимерных материалов (пластиков) так, что затвор является полностью пригодным для повторного использования.1, a valve gate shown in the drawing relates to a view known as type A valve. All valve components can be molded from polymeric materials (plastics) so that the valve is fully recyclable.

Клапан содержит корпус 1 клапана, который выполнен с возможностью установки на горловину емкости для напитка, такого как пивная бочка. Корпус отлит из пригодного полимерного материала и имеет внутреннюю цилиндрическую стенку 10 и внешнюю цилиндрическую стенку 11, соединенные с помощью кольцеобразной перекрывающей стенки 12. Внешняя стенка имеет внутренние резьбы для привинчивания к горловине пивной бочки или подобной емкости, которая уплотняется к вспомогательной стенке 12 посредством пригодного включенного уплотняющего кольца (не показано) для выдерживания перепада давления газа. Верхний конец корпуса 1 обеспечен цельной кольцеобразной крышкой 13, внутренняя периферия которой образует внешнее направленное вниз седло 14 клапана, окружающее центральное отверстие 3. Нижний конец корпуса 1 клапана имеет винтовую резьбу для негерметичного принятия фитинга 4 нижнего конца. Фитинг предпочтительно закреплен с помощью двух чередующихся резьб, имеющих такой же шаг, как резьбы внешней стенки 11, для упрощения удаления из литьевой формы. Фитинг 4 также может быть закреплен с помощью других средств, таких как байонетное крепление. Фитинг нижнего конца включает коаксиальную муфту 20, окруженную аксиальными отверстиями 21 для впускания газа под давлением в емкость. Погружная труба 5, которая используется для выведения жидкости из емкости, посажена в натяг на нижнем конце муфты 20, при этом шток 8 клапана зацеплен внутри верхнего конца муфты 20.The valve comprises a valve body 1 that is configured to fit a beverage container, such as a beer barrel, on the neck. The housing is molded from a suitable polymeric material and has an inner cylindrical wall 10 and an outer cylindrical wall 11 connected by an annular overlapping wall 12. The outer wall has internal threads for screwing to the neck of a beer barrel or similar container, which is sealed to the auxiliary wall 12 by means of a suitable a sealing ring (not shown) to withstand a gas pressure drop. The upper end of the housing 1 is provided with a one-piece annular cover 13, the inner periphery of which forms an external downwardly directed valve seat 14 surrounding the central hole 3. The lower end of the valve body 1 has a screw thread for leaking the fitting 4 of the lower end. The fitting is preferably secured with two alternating threads having the same pitch as the threads of the outer wall 11 to facilitate removal from the injection mold. Fitting 4 can also be secured using other means, such as a bayonet mount. The lower end fitting includes a coaxial sleeve 20 surrounded by axial openings 21 for introducing pressurized gas into the container. The immersion pipe 5, which is used to remove fluid from the tank, is fitted in an interference fit at the lower end of the sleeve 20, while the valve stem 8 is engaged inside the upper end of the sleeve 20.

Шток 8 клапана открывается на нижнем конце, но закрывается на верхнем конце с помощью цельной крышки 24, которая выступает наружу для образования второго направленного вниз седла 25 клапана, окружающего шток 8. Ниже крышки 24 шток клапана содержит боковые проходы (не показаны).The valve stem 8 opens at the lower end, but closes at the upper end with a one-piece cover 24 that protrudes outward to form a second downward valve seat 25 surrounding the stem 8. Below the cover 24, the valve stem contains side passages (not shown).

Пружина 7 сжатия, которая также отлита из упругого полимерного материала, расположена вокруг муфты 20. Пружинный элемент 7 содержит множество С-образных секций 7а, которые размещены в стопу вокруг муфты 20. На каждой стороне муфты собранные в стопу секции 7а наклонно размещены в зигзагообразной конфигурации, с соединенными средними областями 7b, чередующимися с соединенными концевыми областями 7c. Более того, концевые соединения 7с секций на обеих сторонах стопы соединены вместе в форме X. В собранном клапане один конец пружины 7 надавливает на фитинг 4 нижнего конца, в то время как противоположный верхний конец надавливает на клапанный элемент 6, толкая клапанный элемент вверх к седлам 14 и 25 клапана для закрывания отверстия 3. Клапанный элемент может содержать жесткий опорный элемент 32 и гибкий уплотняющий элемент 33, который имеет форму с возможностью уплотнения к двум седлам клапана. Внутренний край уплотняющего элемента 33 также образует скользящее уплотнение со штоком 8 клапана.A compression spring 7, which is also molded from an elastic polymer material, is located around the sleeve 20. The spring element 7 contains a plurality of C-shaped sections 7a that are placed in the foot around the sleeve 20. On each side of the sleeve, the assembled sections of the foot 7a are inclined in a zigzag configuration , with connected middle regions 7b alternating with connected end regions 7c. Moreover, the end connections 7c of the sections on both sides of the foot are connected together in the form of X. In the assembled valve, one end of the spring 7 presses on the fitting 4 of the lower end, while the opposite upper end presses on the valve element 6, pushing the valve element up to the seats 14 and 25 of the valve for closing the opening 3. The valve element may include a rigid support element 32 and a flexible sealing element 33, which has a shape with the possibility of sealing to two valve seats. The inner edge of the sealing element 33 also forms a sliding seal with a valve stem 8.

При зацеплении клапанного элемента 6 с элементом привода клапана (не показан) клапанный элемент сдавливается ниже проходов в штоке 8 клапана, сжимая пружину 7, чтобы вызывать одновременную упругую изгибающую деформацию секций 7а пружины. Уплотняющий элемент 33 создает уплотняющий контакт с элементом привода клапана для обеспечения отдельных путей потока газа и жидкости через элемент привода. Элемент 33 также уплотняется к штоку 8 клапана и муфте 20, обеспечивая закрытое уплотнение между ними и предотвращая вход газа под давлением в жидкость, текущую через шток 8. Газ под давлением подается в емкость через элемент привода, проходя вокруг наружной поверхности уплотняющего элемента 33 и через корпус 1 клапана для выхода в емкость через отверстия 21. Увеличенное давление внутри емкости заставляет жидкость подниматься в погружной трубе 5 и выходить через элемент привода клапана через проходы в штоке 8 клапана.When the valve element 6 engages with a valve actuator element (not shown), the valve element is pressed below the passages in the valve stem 8, compressing the spring 7 to cause a simultaneous elastic bending deformation of the spring sections 7a. The sealing element 33 creates a sealing contact with the valve actuator element to provide separate paths for gas and liquid flow through the actuator element. The element 33 is also sealed to the valve stem 8 and the coupling 20, providing a closed seal between them and preventing the entry of gas under pressure into the fluid flowing through the rod 8. Gas under pressure is supplied to the tank through the actuator, passing around the outer surface of the sealing element 33 and through the valve body 1 for access to the tank through the openings 21. The increased pressure inside the tank causes the liquid to rise in the immersion pipe 5 and exit through the valve drive element through the passages in the valve stem 8.

При отведении элемента привода клапана упругость секций 7а пружины заставляет пружину возвращать клапанный элемент 6 в уплотнительное зацепление с седлами 14 и 25 клапана, тем самым повторно закрывая клапан.When the valve actuator element is retracted, the elasticity of the spring sections 7a causes the spring to return the valve element 6 to the sealing engagement with the valve seats 14 and 25, thereby closing the valve again.

Пружинный элемент 7 легко образуется литьем и способен поддерживать целесообразное давление закрытия на клапанный элемент 6 без существенного риска сдвига. Таким образом, клапанный затвор может быть полностью образован из полимерных материалов так, что затвор может быть повторно использован без необходимости отделения отдельных компонентов.The spring element 7 is easily formed by casting and is able to maintain an appropriate closing pressure on the valve element 6 without significant risk of shear. Thus, the valve shutter can be completely formed of polymeric materials so that the shutter can be reused without the need to separate the individual components.

В то время как вышеуказанное описание уделяет внимание областям, которые считаются новыми, и занимается специальными проблемами, которые были указаны, предлагается, что признаки, раскрытые здесь, могут использоваться в любой совокупности, которая способна обеспечивать новое и полезное продвижение в уровне техники.While the above description focuses on areas that are considered new and deals with the specific issues that have been identified, it is suggested that the features disclosed herein may be used in any combination that is capable of providing new and useful advancement in the prior art.

Claims (7)

1. Клапанный затвор для емкостей, содержащий:
- корпус (1) клапана, выполненный с возможностью зацепления с горловиной емкости, причем верхний конец корпуса клапана имеет внутренний проход (25) для жидкости и концентрический внешний проход (14) для газа под давлением, при этом корпус клапана имеет одно или более отверстий (21) для впускания газа под давлением из внешнего прохода в емкость;
- узел (20, 8, 24) погружной трубы, имеющий концевой участок (8) внутри корпуса клапана и выступающий вниз из нижнего конца (20) корпуса клапана для проведения жидкости из емкости через внутренний проход (25);
- по меньшей мере, один клапанный элемент (6), выполненный с возможностью управления потоком через один или оба из указанных проходов; и
- пружинный элемент (7), толкающий клапанный элемент вверх для закрывания соответственного прохода или проходов, причем клапанный элемент (6) является подвижным при использовании, противодействуя закрыванию пружинного элемента посредством элемента открытия клапана, в котором пружинный элемент отформован из упругого полимерного материала и содержит множество соединенных друг с другом секций (7а), размещенных так, что перемещение клапанного элемента (6) с помощью элемента привода клапана вызывает упругую деформацию соединенных друг с другом секций,
отличающийся тем, что соединенные друг с другом секции (7а) размещены в стопу и установлены вокруг узла (20, 8, 24) погружной трубы.1. Valve for containers, containing:
- a valve body (1) adapted to engage the neck of the container, the upper end of the valve body having an internal passage (25) for liquid and a concentric external passage (14) for gas under pressure, while the valve body has one or more openings ( 21) for admitting gas under pressure from an external passage into the container;
- a submersible pipe assembly (20, 8, 24) having an end portion (8) inside the valve body and protruding downward from the lower end (20) of the valve body to conduct fluid from the container through the inner passage (25);
- at least one valve element (6), configured to control the flow through one or both of these passages; and
- a spring element (7), pushing the valve element up to close the corresponding passage or passages, the valve element (6) being movable in use, counteracting the closing of the spring element by means of a valve opening element in which the spring element is molded from an elastic polymer material and contains a plurality connected to each other sections (7a), arranged so that the movement of the valve element (6) using the valve actuator element causes elastic deformation of the connected to each other m sections,
characterized in that the sections (7a) connected to each other are placed in a stack and installed around a submersible pipe assembly (20, 8, 24). 2. Клапанный затвор по п. 1, отличающийся тем, что собранные в стопу соединенные друг с другом секции (7а) наклонены под углом друг к другу.2. Valve shutter according to claim 1, characterized in that the sections (7a) assembled in the foot are connected to each other and are inclined at an angle to each other. 3. Клапанный затвор по п. 2, отличающийся тем, что соединенные друг с другом секции (7а) размещены в две стопы, которые соединены друг с другом в поочередных соединениях (7с) между смежными секциями.3. Valve shutter according to claim 2, characterized in that the sections (7a) connected to each other are placed in two feet, which are connected to each other in alternate connections (7c) between adjacent sections. 4. Клапанный затвор по п. 3, отличающийся тем, что каждая из соединенных друг с другом секций (7а) имеет по существу С-образную форму.4. Valve valve according to claim 3, characterized in that each of the sections (7a) connected to each other has a substantially C-shape. 5. Клапанный затвор по п. 4, отличающийся тем, что стопы соединены друг с другом на концах (7b) С-образных форм.5. Valve closure according to claim 4, characterized in that the feet are connected to each other at the ends (7b) of the C-shaped. 6. Клапанный затвор по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что
узел погружной трубы включает в себя полый шток (8) клапана, содержащий по меньшей мере один боковой проход с крышкой (24), закрывающей верхний конец штока и образующей внутреннее направленное вниз седло клапана, окружающее шток.6. Valve according to any one of paragraphs. 1-5, characterized in that
the submersible pipe assembly includes a hollow valve stem (8) comprising at least one side passage with a cap (24) covering the upper end of the stem and forming an inner downwardly directed valve seat surrounding the stem. 7. Клапанный затвор по п. 6, отличающийся тем, что клапанный элемент (6) имеет кольцеобразную форму и расположен вокруг штока (8), и внутренний проход (25) образован между клапанным элементом и штоком, а внешний проход (14) образован между клапанным элементом и внешним направленным вниз седлом (13) клапана, при этом один пружинный элемент (7) толкает клапанный элемент вверх к седлам (24, 13) клапана для закрывания внутреннего и внешнего проходов (25, 14). 7. Valve shutter according to claim 6, characterized in that the valve element (6) has an annular shape and is located around the stem (8), and an inner passage (25) is formed between the valve element and the stem, and an outer passage (14) is formed between the valve element and the outer downward seating (13) of the valve, with one spring element (7) pushing the valve element up to the valve seats (24, 13) to close the inner and outer passages (25, 14).